用光纤放大镜检查光纤连接器

上海慧锦网络科技有限公司

    一．引言
     我们可以使用光纤放大镜来检查光纤连接器的插针端面，从而迅速判断出该连接器的插入损耗是高还是低，是否需要重新研磨。采用这种方法，只需要几秒钟的时间，就可以初步断定该连接器的质量是否符合要求。比使用仪器仪表测出该光纤连接器的具体的插入损耗值，然后再判断其质量是否符合要求，大大缩短了时间，提高了效率。
   
    二．测试用器材
     采用光纤放大镜检查光纤连接器插针端面，我们至少需要下列器材：
   
    (1)200倍或400倍的光纤放大镜（根据要检查的连接器类型选配适当的适配器）；
   
    (2)纯酒精和镜头纸（无毛软纸）；
   
    (3)光源(我们这里采用白炽灯泡代替)；
   
    三．测试步骤
   
    检查的主要步骤如下：
   
    (1)去掉要检查的连接器一端的防尘帽；
   
    (2)把连接器插入放大镜的适配器中；
   
    (3)如果在放大镜视野内不能看到插针端面，则调整放大镜的位置调整旋钮，直到插针端面的图形全部进入视野内；
   
    (4)调整放大镜的焦距到合适位置，使得插针的端面图形达到最清晰；
   
    (5)检查插针端面，对于研磨效果很好的连接器。其端面应该是圆形的，很光洁，光纤芯与插针的端面齐平，并呈现同心圆环形状；如果端面有灰尘（或瑕疵），则用
   
     镜头纸（无毛软纸）沾纯酒精擦拭，直到表面没有灰尘（或可以看到清晰的瑕疵）；
   
    (6)去掉连接器另一端的防尘帽，并使该端的插针对准白炽灯泡，在我们刚刚检查过的连接器端可以看到光亮，否则，该连接器的光缆有折断的地方；
   
    (7)重复上述步骤，再检查一次，将会看到纤芯非常亮的插针端面图，有可能发现较小的瑕疵；
   
    (8)调换连接器的两端，重复上述步骤，检查另外一个端面；
   
    (9)用标签标出存在问题的连接器端，采用适当的方法，或研磨或重新装配连接头，然后重复上述步骤进行检查。
   
    四．测试结果分析
   
    在使用光纤放大镜对光纤连接器进行上述检查的时候，我们可以看到研磨效果很好的光纤连接器插针端面应该具有的图形特征，也可以看到具用各种不同瑕疵的连接器的端面图形特征。根据我们看到的各种不同的图形，结合我们的分析，可以采取相应的改进措施，以保证连接器的质量。
   
    建议使用至少200倍（最好是400倍）的光纤放大镜进行检查。为了检查的准确，一定在使用和不使用白炽灯泡两种情况下都用放大镜检查连接器端面。对照两种情况下看到的端面图形，可以更好的判定是否存在瑕疵。
   
    对于研磨效果很好的连接器，我们不需要做任何额外的处理，就可以直接使用仪器仪表进行后续的测试。如果连接器的瑕疵比较明显（需要根据经验来判断），它的损耗很可能比较高，超出了可以接受的技术指标要求的范围，我们可以直接判定质量有问题。但对于瑕疵较小的连接器，其损耗也可能在要求的范围之内，则需要我们采用仪器仪表进行实际测试来确定。
   
    如何判定连接器研磨效果是否“好”呢？
   
    如果连接器的插针端面和纤芯都是圆形的、光洁的，同时光纤纤芯与插针端面齐平，同心度很好，，则是“好的”， 没有瑕疵的。理想的连接器端面，如图a所示。
   
     ——如果一个连接器看起来“不好”的话，则其中心或者不是圆形的，或者不是光洁的，或者同心度偏差较大，或者是存在其他瑕疵。例如，如果光纤有部分断裂的话，其纤芯将不是完整的圆形。 

     ——最严重的情况是，我们在放大镜下看不到纤芯的清晰的轮廓，该现象我们称之为“碎片”。 以上简单介绍了如何判定一个连接器是“好”还是“不好”。
    由于影响光纤连接器品质的因素比较多，而且不同的因素，对连接器品质的影响程度也不一样。下面，笔者结合自己在实际生产和检查过程中积累的经验，对各种因素造成的连接器品质缺陷及其改正措施加以简单的分析，以供大家探讨：
   
    • 研磨不彻底而产生的划痕；
   
    当研磨不彻底时，在连接器的纤芯和涂覆层上有平行的长(直)划痕，如图e所示。对于接触式的连接器（如ST、SC、FC、D4、FDDI和ESCON等），可以在1um或更细的研磨纸上继续研磨来消除该类型划痕。对于非接触式连接器(如SMA、Biconic和mini-BNC等)，可能就无法消除了。当然对于非接触式的连接器，如果在粗研磨纸上研磨次数较少的话，可以调整插针长度，继续研磨，通常可以消除划痕；如果已经在粗研磨纸上研磨过多的话，插针长度已经达到要求值，就无法再研磨了（如SMA连接器）；或再研磨的话，插针长度就变得较短(如Biconic连接器)，导致产生较大的空气间隙，结果损耗就会大。
   
    • 研磨过程中，研磨纸上有脏物；
   
    研磨纸上有脏物而产生的划痕与研磨不到位产生的划痕外观不一样。由于脏物而产生的划痕与由于研磨不到位产生的划痕相比，一般比较单一，比较粗，并在纤芯和涂覆层都存在（如图f所示）。对于采用金属或聚脂材料的插针，可以通过重新研磨来消除该类型划痕；而对于陶瓷插针，一般不容易重新研磨。
   
    • 在使用过程中产生的划痕；
   
    在使用过程中产生的划痕，一般是点状（一些黑点），或者是一条较短的线状。如图g所示。可以用无毛软纸沾酒精擦拭或在细研磨纸上研磨几下，来试着消除该类型的划痕。
   
    • 研磨过程中，研磨纸上有残留的砂粒而造成划痕；
   
    对某些研磨纸，在研磨过程中，可能由于掉砂而在纤芯上残留有研磨砂粒（如图h所示）。这些砂粒可以用无毛软纸沾酒精擦掉，也可以在0.3um或0.5um的研磨纸上研磨几次来去掉。
   
    • 纤芯有裂纹；
   
    光纤裂纹的特点是：一部分区域有缺陷，而另外的区域很好。如图i所示。在切割光纤凸头时，如果光纤割刀(笔)没有调整好力度和角度的话，很容易产生纤芯裂纹。这需要我们在切割光纤凸头时严格按照工艺要求操作。
   
    • 纤芯沾有灰尘；
   
    连接器表面的灰尘(污点)很容易判断，其特点非常醒目(体积较大)。如图j所示。只要我们用无毛软纸沾酒精擦拭就可以去掉该“污点”了。
   
    • 切割光纤余长(凸头)时没有切割好；
   
    在研磨之前，我们切割光纤的凸头时如果用力过大，很容易弄折光纤，这需要我们根据自己的习惯和光纤的质量调整光纤割笔的角度和用力。在研磨之前，我们一般都对切割过的光纤凸头，进行预研磨（用小研磨纸片轻轻的打磨，直到在胶粒之上看不到纤芯），这时如果用力过大，也容易弄折光纤，所以要求把小研磨纸片弯成“U”形，轻轻的用力研磨。如果预研磨不彻底，在胶粒之上仍留有光纤凸头，则在把连接器插针插入研磨器具中时，也容易弄折光纤。在用粗研磨纸进行研磨时，一开始用力过大，也可能弄折光纤，应该先不要用力，只凭借连接头自身的重力，轻轻的研磨几圈，然后再慢慢的施加外力进行研磨。
   
    • 纤芯出现“碎片”；
   
    出现纤芯“碎片”现象，主要有三个原因：
   
    (1)原因之一：环氧树脂胶没有完全凝固（如图k所示）就开始研磨。如果环氧树脂胶还没有完全凝固，就开始研磨的话，将会造成连接器插针端面呈现出不规则的形状，看起来就象是蒙了一层薄纱似的。我们可以在研磨之前，通过观察连接器端面上的环氧树脂胶的颜色，来简单判断是否胶已经完全凝固。例如，对于353ND胶，没有凝固时呈现无色（透明色），完全凝固后呈现褐色。环氧树脂胶没有完全凝固的现象，是比较罕见的。其原因在于加热的时间太短，或加热的温度太低或着你所使用的环氧树脂胶已经失效了。
   
    (2)原因之二：研磨时胶粒沾在了纤芯上。这需要我们分别用粗研磨纸和细研磨纸继续研磨几圈，一般情况下，都可以减轻甚至完全消除其症状。
   
    (3)原因之三：来自研磨时的水渍或擦拭插针的酒精中的水渍。我们可以用无毛软纸沾纯酒精擦去水渍，也可以在0.3um或0.5um的研磨纸上轻轻研磨3到5圈。
   
    “碎片”现象可以通过在粗研磨纸（12到15微米）和1微米的细研磨纸上研磨来消除。首先，在粗研磨纸上研磨，直到在放大镜中看起来纤芯的轮廓已经很清晰。然后再用细研磨纸研磨。一般都可以消除或减轻“碎片”。
   
     以上，笔者结合自己的实际经验，简单介绍了如何采用光纤放大镜来检查光纤连接器，并结合对检查结果的分析，提出了对存在各种瑕疵的光纤连接器的补救措施，所有这些，都有利于我们提高光纤连接器的品质。但是，我们必须牢记，严格按照光纤连接器的组装工艺要求操作，才能从根本上提高光纤连接器的质量。